The object of research, development or design (in Russian) : Қорғасынқұрамды техногендік қалдықтар мен қосалқы өнімдер, қант өндірісінің және құрылыс индустриясының қалдықтары, нефелин кендері

The object of research, development or design (in Kazakh) : Свинецсодержащие техногенные отходы и побочные продукты, отходы сахарного производства и строительной индустрии, нефелиновые руды

Aim of work (in Russian) : Разработка инновационной технологии комплексной переработки вторичного и техногенного свинецсодержащего сырья и промпродуктов путем низкотемпературной электроплавки с сокращением дефицитных реакционно-флюсующих компонентов и комплексным извлечением всех ценных составляющих в товарные продукты.

Aim of work (in Kazakh) : Тапшы реакциялық-флюсті компоненттерін қысқарта отырып және тауарлық өнімдерге барлық құнды компоненттерді кешенді шығарып, төмен температуралы электр балқыту жолымен құрамында қорғасыны бар шикізат пен өнеркәсіптік өнімдерді кешенді қайта өңдеудің инновациялық технологиясын әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Методы исследования включали элементный анализ с использованием рентгенофлуоресцентного анализатора Olympus Vanta series (XRF); растровую электронную микроскопию (SEM) для изучения морфологии и микроструктуры исследуемых образцов; фазовый анализ на рентгеновских дифрактометрах X’Pert PRO MPD (PANalytical) и JED-2300 Analysis Station (JEOL); спектрофотометрический анализ на оборудовании спектрофотометр UV/VIS модель UV5 для точного количественного определения отдельных компонентов исходного сырья. Полученные данные использовались для расчёта состава шихты, подбора флюсов и реагентов, прогнозирования выхода товарных металлов и функциональных материалов при последующей низкотемпературной электроплавке

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері құрамына келесілер кірді: элементтік талдау – рентгенофлуоресценттік анализатор Olympus Vanta series (XRF) көмегімен; зерттелетін үлгілердің морфологиясы мен микроқұрылымын зерттеу үшін сканерлеуші электрондық микроскопия (SEM); фазалық талдау – X’Pert PRO MPD (PANalytical) және JED-2300 Analysis Station (JEOL) рентгендік дифрактометрлерінде; бастапқы шикізаттың жекелеген компоненттерінің мөлшерін дәл анықтау үшін UV/VIS спектрофотометрі (UV5 моделі) негізінде спектрофотометриялық талдау жүргізілді. Алынған деректер шихта құрамын есептеуде, флюстер мен реагенттерді таңдауда және кейінгі төмен температуралы электрлі балқыту барысында тауарлық металдар мен функционалдық материалдардың шығымын болжауда пайдаланылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Выбрана новая концепция технологии низкотемпературной электроплавки свинецсодержащего техногенного сырья с частичной заменой традиционных флюсов на дешёвые производственные отходы. Получены новые данные по вещественному и фазовому составу свинецсодержащих пылей, включающих до 60–63 % Pb, оксиды кислорода и серы, а также примеси Na, Fe, Sb, Cl, As, Sn и Zn. Установлены основные формы нахождения Pb и сопутствующих элементов в исследуемом сырье. Выполнен термодинамический анализ возможных реакций взаимодействия компонентов пылей и флюсующих добавок и получены новые данные по термодинамике процессов восстановления Pb, образования силикатных, сульфатных и оксидных фаз в условиях низкотемпературной электроплавки. Определены температурные интервалы (800–1200 °C), при которых процесс восстановления свинца и образования шлаковых соединений является термодинамически вероятным. Впервые термодинамически обоснована возможность совместной переработки свинецсодержащих отходов с промышленными отходами (дефекат кальция, нефелиновая руда, лом ЖБИ) в качестве флюсов при низкотемпературной электроплавке. Выявлены закономерности протекания реакций восстановления и шлакообразования в системах Pb–Ca–Na–C–S–O при пониженных температурах плавления. Определено влияние состава добавок на распределение элементов по фазам и связывание серы и хлора в шлаке, что создаёт предпосылки для разработки энергосберегающей и импортозамещающей технологии переработки свинецсодержащего сырья.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қорғасынқұрамды техногендік шикізатты төмен температурада электрбалқыту технологиясының жаңа тұжырымдамасы таңдалды, дәстүрлі флюстердің бір бөлігін арзан өндірістік қалдықтармен алмастыру қарастырылған. Құрамында 60–63% Pb, оттек пен күкірт тотықтары, сондай-ақ Na, Fe, Sb, Cl, As, Sn және Zn қоспалары бар қорғасынқұрамды шаңдардың заттық және фазалық құрамы бойынша жаңа деректер алынды. Зерттелген шикізаттағы Pb мен ілеспе элементтердің негізгі кездесетін түрлері анықталды. Шаң компоненттері мен флюс қоспалары арасындағы ықтимал өзара әрекеттесу реакцияларының термодинамикалық талдауы жүргізілді. Төмен температуралы электрбалқыту жағдайында қорғасынның тотықсыздану процестері, силикатты, сульфатты және тотықты фазалардың түзілуі бойынша жаңа термодинамикалық деректер алынды. Қорғасынның тотықсыздануы мен шлакты қосылыстардың түзілуі термодинамикалық тұрғыдан ықтимал болатын температуралық аралықтар (800–1200°C) анықталды. Алғаш рет флюс ретінде өнеркәсіптік қалдықтарды (кальций дефекаты, нефелин кені, ТББ сынықтары) пайдалану арқылы қорғасынқұрамды қалдықтарды бірлесіп өңдеудің термодинамикалық мүмкіндігі негізделді. Төмен балқу температураларында Pb–Ca–Na–C–S–O жүйелерінде жүретін тотықсыздану және шлак түзілу реакцияларының заңдылықтары анықталды. Қоспалардың құрамы элементтердің фазалар бойынша таралуына, сондай-ақ шлактағы күкірт пен хлордың байланысуына әсер ететіні анықталып, энергия үнемдейтін және импортты алмастыратын технологияны әзірлеуге алғышарттар жасалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : На данном этапе сформированы исходные данные для проектирования процесса плавки свинецсодержащего техногенного и вторичного сырья. Проведён комплекс исследований, включающий элементный анализ на XRF-анализаторе Olympus Vanta series, микроструктурный анализ методом растровой электронной микроскопии (SEM), фазовый анализ на дифрактометрах X’Pert PRO MPD и JED-2300, а также спектрофотометрическое определение отдельных компонентов на приборе UV/VIS UV5. Полученные результаты использованы для уточнения состава пылей и отходов (дефеката кальция, нефелиновых шламов, лома ЖБИ) и проведения термодинамического моделирования системы Pb–Ca–Na–C–S–O в программе Outotec HSC Chemistry v.8.1.5 при 800–1200 °С. Расчёты показали возможность эффективного восстановления свинца и образования устойчивых силикатно-сульфатных фаз при снижении доли традиционных флюсов. Использование дешёвых отходов в качестве флюсующих добавок позволяет сократить материальные затраты, повысить степень утилизации вторичных ресурсов и улучшить экологические показатели. Полученные результаты служат основой для выбора оптимального состава шихты и последующих экспериментальных испытаний процесса электроплавки.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Осы кезеңде қорғасыны бар техногендік және қайталама шикізатты балқыту процесін жобалау үшін бастапқы деректер қалыптастырылды. Элементтік құрамды анықтау (Olympus Vanta series XRF-анализаторы), микроструктуралық талдау (растырмалы электронды микроскопия, SEM әдісі), фазалық талдау (X’Pert PRO MPD және JED-2300 дифрактометрлері), сондай-ақ жекелеген компоненттерді спектрофотометриялық анықтау (UV/VIS UV5 аспабы) бойынша кешенді зерттеулер жүргізілді. Алынған нәтижелерді шаң мен қалдықтардың (кальций дефекаты, нефелин кені, ТББ сынықтары) құрамын нақтылау үшін және Pb–Ca–Na–C–S–O жүйесін 800–1200 °С температураларда Outotec HSC Chemistry v.8.1.5 бағдарламасында термодинамикалық модельдеуді жүргізу үшін пайдаланылды. Есептеулер дәстүрлі флюстардың үлесін азайтқанда қорғасынның тиімді тотықсыздануына және тұрақты силикатты-сульфатты фазалардың түзілуіне мүмкіндік беретінін көрсетті. Флюс қоспалары ретінде арзан қалдықтарды қолдану материалдық шығындарды азайтуға, қайталама ресурстарды пайдаланудың дәрежесін арттыруға және экологиялық көрсеткіштерді жақсартуға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер балқыту процесінде шихтаның оңтайлы құрамын таңдау және келесі эксперименттік сынақтарды жүргізу үшін негіз болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Разрабатываемая технология низкотемпературной электроплавки свинецсодержащих отходов и вторичного сырья может быть внедрена на предприятиях цветной металлургии, занимающихся переработкой свинецсодержащих материалов, а также на предприятиях малого и среднего бизнеса, специализирующихся на утилизации и переработке техногенных отходов.

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірленіп жатқан қорғасынқұрамды қалдықтар мен қайталама шикізатты төмен температурада электрлі балқыту технологиясы қорғасынқұрамды материалдарды қайта өңдеумен айналысатын түсті металлургия кәсіпорындарында, сондай-ақ техногендік қалдықтарды кәдеге жарату және өңдеу бағытында жұмыс істейтін шағын және орта бизнес кәсіпорындарында енгізілуі мүмкін.

Efficiency (in Russian) : Разрабатываемая технология обеспечивает комплексное решение экологических и технологических задач за счёт утилизации свинецсодержащих пылей и побочных продуктов с получением товарных металлов и функциональных материалов. Внедрение инновационных методов переработки способствует созданию энергоэффективных технологий производства цветных металлов, повышая конкурентоспособность отечественной металлургии. Использование отходов сахарного производства и строительной индустрии в качестве флюсующих реагентов снижает себестоимость и экологическую нагрузку, обеспечивая устойчивость и ресурсосбережение в металлургических процессах.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленіп жатқан технология қорғасынқұрамды шаңдар мен қосалқы өнімдерді кәдеге жарату арқылы тауарлы металдар мен функционалды материалдар алуды қамтамасыз етіп, экологиялық және технологиялық міндеттерді кешенді түрде шешеді. Өңдеудің инновациялық әдістерін енгізу түсті металдар өндірудің энергия тиімді технологияларын жасауға ықпал етіп, отандық металлургияның бәсекеге қабілеттілігін арттырады. Қант өндірісі мен құрылыс индустриясының қалдықтарын флюс реагенттері ретінде пайдалану өзіндік құнын және экологиялық жүктемені төмендетіп, металлургиялық процестердің тұрақтылығы мен ресурсты үнемділігін қамтамасыз етеді.

Field of application (in Russian) : Предприятия цветной металлургии, перерабатывающие свинецсодержащее вторичное и техногенное сырьё, предприятия малого и среднего бизнеса, а также научно-исследовательские организации, занимающиеся разработкой и внедрением ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий переработки отходов.

Field of application (in Kazakh) : Құрамында қорғасыны бар қайталама және техногендік шикізатты қайта өңдеумен айналысатын түсті металлургия кәсіпорындары, шағын және орта бизнес кәсіпорындары, сондай-ақ ресурсты үнемдейтін және экологиялық тұрғыдан қауіпсіз қайта өңдеу технологияларын әзірлеу және енгізумен айналысатын ғылыми-зерттеу ұйымдары.